Related Offers

Svars- Microgel Sammansatt Colloids för Plasmonic Avkänning

Vid Prof. Luis M. Liz-Marzan

Professor Luis M. Liz-Marzan, Departamento de Quimica Fisica, Unidad Asociada CSIC-Universidade de Vigo 36310 Vigo, Spanien. Motsvarande författare: lmarzan@uvigo.es

Intressera av encapsulating av adelsman belägger med metall nanoparticlesstems från applikationer släkta till deras intressera optiska rekvisita, som baseras på sammanhängande svängningar av ledningselektroner, när de bestrålas med en passande elektromagnetisk utstrålning. Sådan elektronsvängningar i nanoparticles är bekant, som Lokaliserat, Ytbehandlar PlasmonResonansar eller LSPRs. Den motsvarande resonansfrekvensen kan trimmas till och med sammansättningen, att storleksanpassa, och att forma av nanoparticlesna och typisk att uppstå (för guld-, att försilvra och förkoppra) på den spektral- det synligt eller near-IREN spänna. Detta ger löneförhöjning till kor, och den intensiva utplåningen sätter band på LSPR-frekvensen, men påbörjar dessutom kickelkraft sätter in på nanoparticlesna ytbehandlar, som kan notably påverka kemin och spektroskopin av molekylar som lokaliseras bredvid den.

En av det utstuderat verkställer bredast är denförhöjda Raman spridningen (SERS), som stora förbättringar av den Raman spridningen signalerar i antecknas, när molekylarna adsorberas på belägger med metall nanostructures. Kravet, att molekylarna är i nära närhet till det metalliskt, ytbehandlar har skyddsområde applikationerna av SERS som en allmän ultrasensitive teknik, och därför finns det ett behov för utvecklingen av att täcka material som kan aktivt fånga analytemolekylarna och komma med dem nästan den metalliska nanostructuren. [1]

I detta sammanhang beskjuter nanocompositepartikelcolloids som består av en belägga med metallnanoparticle inom en polymerhydrogel, kan ses som en passande kandidat för lösning av detta problem, sedan dem sammanslutningen som den photonic rekvisitan av nanoparticlen kärnar ur och tillbehörarkapaciteten av smart täcka för microgel. Självfallet kräver den effektiva fabriceringen av sådan hybrid- colloids en precisera kontrollerar över storleksanpassa och formar av kärna urpartiklarna, som hjälpmedel riktigt för att modulera det optiska svaret av systemet.

Detta kan uppnås till och med avancerade colloidkemimetoder, som har mestadels framkallats under jumbon kopplar ihop av årtionden. Angående polymern beskjuter, är stimuli-svars- material bestämt intressant på grund av deras potentiellt för yttre växling och behandlig. Ett allmänningexempel är poly (N-isopropylacrylamide) (pNIPAM), en thermoresponsive polymer, som genomgår en arrangera gradvisövergång från ett hydrophilic bevattna-svällt statligt till ett hydrophobic som är klotformig påstår, när det värmas ovanför dess lägre kritiska lösningstemperatur (LCST), på omkring 32 som ºC bevattnar in. Tillägget av co-monomers har varit föreslaget att tillfoga responsiveness in mot olika stimuli liksom temperaturen, pH, ionic styrka eller att tända.

Vi har nyutvecklat en ny och effektiv metod som täcker CetyltrimethylammoniumBanaliteten (CTAB) - capped guld- nanoparticles med pNIPAM som gäller initialt täcka med en tunn polystyren, beskjuta och följande emulsionpolymerisation av NIPAM-monomers på degrundade nanoparticlesna. [2] Den resulterande kärna ur-Shell strukturerar karakteriserades conclusively till och med specificerad TEM, AFM och UV-vis spektroskopianalys. Endrivande vändbar bulnad-deswellingövergång identifierades i detShell systemet, med en övergångstemperatur som var liknande till det av det rena microgelsystemet, som kan lätt övervakas igenom (reversiblen) ytbehandlar plasmonförskjutningar.

mer Ytterligare tillväxt av det metalliskt kärnar ur inom microgelblytaket till olika morfologier som en fungera av CTAB-koncentration, som låter att trimma det optiska svaret och den miljö- känsligheten. Alla dessa resultat visar accessibilityen av belägga med metall kärnar ur, som är avgörande för applikationer liksom catalysis eller biosensing.

Till exempel beskjuter har det thermoresponsive uppförandet av pNIPAMen exploaterats till organiska föroreningar för tillfångatagandet, som kunde klart avkännas ytbehandlar igenom förhöjda Raman som, spridningen som (SERS) hjälps av plasmonresonansen av det guld-, kärnar ur [3]. Funktionen av denna avkännare illustreras in Figurerar 1 för IDet av naphtholen i lösning. Naphtholen innehåller inga funktionella grupper som kan röran till metalliskt ytbehandlar chemically, men den kan fångas inom microgelen knyter kontakt, när det kollapsas ovanför LCSTEN, således ne centralen kärna ur och låta oss anteckna meningsfulla SERS-spectra. Interestingly får naphtholmolekylarna utsläppt, när temperaturen fälls ned, och microgelen svällas, så att vi kan något att säga som den avkännande beståndsdelen fungerar i en reversible, dana.

Figurera 1. SERS-spectra som antecknas från en Au@pNIPAM colloid i kontakt med naphtholen för 10 µM 1, på (den lämnade) lowen, kicken (en mitt) och den låga temperaturen igen (rätten) och att motsvara till svullen (lämnat och rätten) och kollapsad (mellersta) microgel, som visat i tecknad film. En högkvalitativ SERS-spectrum kan endast antecknas i det kollapsade statligt, därför att naphtholmolekylarna fångas bredvid det guld- kärnar ur.

Extra framflyttningar i designen av dessa smart plasmonic avkännare inkluderar:

  • Inkapslingen av guld- nanorods och deras situ som täcker med, försilvrar in [4], eller
  • Inkorporeringen av magnetisk funktionsduglighet, till och med förminskning av mynt på ytbehandla av det guld- kärnar ur [5] eller
  • Inkorporering av litet stryker oxidnanoparticles inom de samma microgelsna [6].

Alla dessa strategier öppnar nya avenyer in mot fabriceringen av miniaturized avkänningsapparater för ultrasensitive ID av en bred variation av analytes.


Hänvisar till

[1] R.A. Alvarez-Puebla, L.M. Liz-Marzán, Fällor och burar för universell SERS-upptäckt, Chem. Soc. Rev. 2011. doi: 10.1039/c1cs15155j

[2] R. Contreras-Cáceres, M. Karg, I. Pastoriza-Santos, J. Pérez-Juste, J. Pacifico, T. Hellweg, A. Fernández-Barbero, L.M. Liz-Marzán, Inkapsling och tillväxt av guld- nanoparticles i thermoresponsive microgels, Adv. Mater. 2008 20, 1666-1670.

[3] R.A. Alvarez-Puebla, R. Contreras-Cáceres, I. Pastoriza-Santos, J. Pérez-Juste, L.M. Liz-Marzán, Au@pNIPAM colloids som molekylära fällor för ytbehandla-förhöjd, spectroscopic ultra-känslig analys, Angew. Chem. Int. Ed.2009 48, 138-143.

[4] R. Contreras-Cáceres, I. Pastoriza-Santos, R.A. Alvarez-Puebla, J. Pérez-Juste, A. Fernández-Barbero, L.M. Liz-Marzán, Växande Au-/Agnanoparticles inom microgelcolloids för förbättrad ytbehandla-förhöjd Raman spridningupptäckt, Chem. Eur. J. 2010, 16, 9462 - 9467.

[5] A. Sánchez-Iglesias, M. Grzelczak, B. Rodríguez-González, P. Guardia-Girós, I. Pastoriza-Santos, J. Pérez-Juste, M. Prato, L.M. Liz-Marzán, Syntes av multifunctional sammansatt microgels via i situNi-tillväxt på pNIPAM-täckte Aunanoparticles, ACS Nano 2009, 3, 3184-3190.

[6] R. Contreras-Cáceres, S. Abalde-Cela, P. Guardia-Girós, A. Fernández-Barbero, J. Pérez-Juste, R.A. Alvarez-Puebla, L.M. Liz-Marzán, magnetiska/optiska fällor för Multifunctional microgel för SERS-ultradetectionen, Langmuir 2011, 27, 4520-4525.

Date Added: Aug 2, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:55

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit